鸡粪与NaOH预处理麦秸联合厌氧发酵产气性能与协同效果研究

试验研究了不同负荷下不同混合比例的鸡粪与NaOH预处理麦秸的厌氧发酵产气性能和协同作用效果。以鸡粪和2%NaOH预处理后的麦秸作为发酵原料,研究了混合物料在3种负荷和9种混合比例条件下的厌氧发酵产气情况。结果表明:在3种负荷(50,65,80 g/L)中,均是鸡粪和麦秸比例为1∶2时产气效果最佳,其累计产气量分别达到32 000,43 030 mL和50 370 mL;其TS产气率分别达到328.2,356.9,352.8 mL/g,比纯鸡粪相应负荷分别提高了27%,29%,23%。不同比例下,3种负荷中,均是65 g/L时产气效果最好,鸡粪与麦秸的协同作用使累计产气量提高了7%～17.7%。     

多种搅拌方式厌氧消化设备工艺研发及验证

以鸡粪与秸秆混合作为厌氧发酵底物,通过添加接种物在中温阶段进行干式厌氧发酵实验,对干式厌氧发酵小试实验设备性能参数、搅拌方式及工艺进行测试及验证,为大型厌氧消化设备提供最优原料配比和操作工况条件。实验结果表明鸡粪添加10%秸秆的物料时产气效果及流变特性最佳,实验测试不锈钢及镀镍试块抗腐蚀性能较强,搅拌频率及时间的增加可提高产气量,发酵实验原料经水解、酸化后产气量呈现递增趋势。     

跨音速压气机叶栅中稠度对弯掠叶栅流场影响的数值分析

将一跨音速静叶栅数值计算结果与实验结果进行了比较,结果表明计算与实验结果吻合较好。为了讨论跨音速压气机中弯掠叶片的适用条件,在0°攻角下,稠度为1.75、1.50和1.25,对0~30°弯掠叶流场进行了数值分析,结果表明大稠度弯掠叶片的效果较为明显。弯掠叶片使前缘激波转化为斜激波,并减弱了通道激波的强度,因而降低了叶栅激波损失。可以验证在跨音速条件下稠度的大小是否在静叶栅中使用弯叶片的一个重要的参考因素。     

椭圆罐搅拌混合特性水模试验研究

基于国内外KR搅拌脱硫昆合特性的理论研究结果,提出了一种铁水机械搅拌脱硫用椭圆形铁水罐新结构,完成了常规四叶搅拌器与相同叶片结构WG-3Y搅拌器在圆形与椭圆形搅拌罐上的水模试验.试验结果表明,与圆形搅拌罐相比,椭圆形结构搅拌罐能明显改善搅拌混合效果,并随着搅拌转速的提高,改善效果呈增大趋势,常规四叶搅拌器卷吸深度最大提高3.67倍,WG-3Y搅拌器最大提高8倍.     

跨音速压气机中展弦比弯掠叶片气动性能影响的分析

将一跨音速静叶栅数值计算结果与实验结果进行了比较,表明计算与实验结果吻合的较好.为了讨论跨音速压气机中弯掠叶片适用的展弦比条件,在0°攻角下,展弦比为1.25、1.50和2.00,对0～30°弯掠叶片流场进行了数值分析,结果表明,当10°弯掠角时,小展弦比弯掠叶片对叶片性能影响较为明显;而在20°弯掠角时,大展弦比弯掠叶片对叶片性能影响较为明显.弯掠叶片使前缘激波转化为斜激波,并减弱了通道激波的强度,因而降低了叶栅激波损失.可以证明,在跨音速条件下展弦比的大小是如何使用弯掠叶片的一个重要的参考因素.     

斜扭静叶的气动研究与应用

本文提出了根部反扭，顶部正扭，再复合以正倾斜的斜扭静叶是用全三元，气支变分有限元方法设计的新一代静叶，其气动性能可以马刀形弯扭静叶相媲美，而它的工艺性比马刀形叶片优越，可以用一般的通用机床加工。该斜扭静叶具有气动性能的优良，工艺简便的双重点特点，对提高我国汽轮机的经济性能与制造水平有重要意义，具有广泛应用前景。     

尾缘变弯对翼型气弹特性的影响分析

对于可进行尾缘变弯的二维翼型，研究其不同变弯形式对系统气弹特性的影响。研究基于数学建模方法，推导受控变弯翼型的气弹动力学方程，并建立相应的动态失速模型进行气动计算。对定常变弯、简谐变弯两种常见工况下系统的临界速度变化进行分析对比，发现定常变弯对气弹稳定性影响较小，简谐变弯的影响也可归纳为受迫振荡。在对结果的观察中发现反相的攻角-弯度角相位对振幅发散具有一定的抑制作用，据此进一步研究受控反相变弯下的气弹特性，发现一定的控制参数下确可抑制颤振出现，但也可能导致系统出现新的位移响应形式。     

燃气透平静叶栅的弯扭气动设计分析方法

给出了一个适用于弯扭燃气涡轮静叶栅的气动设计分析通流计算方法。采用Ｓ２流面流函数方程做为主控方程，而热力气动参数的计算采用变热比求解方法，损失模型以修正的安利－马歇森模型为基础，二次流损失的计算考虑了弯叶片的影响。用此方法对一小展弦比涡轮级静叶栅进行不同弯曲角的弯扭联合成型气动设计，合理地反映了叶栅内流场特性。     

跨音速正弯均匀加载叶片数值与试验研究

在相同边界条件下对均匀加载、正弯均匀加载、后加载、正弯后加载4种类型静叶片进行数值分析,并对正弯均匀加载叶片的环形叶栅试验件在出口马赫数为0.97的风洞台上做吹风试验。研究表明:正弯叶片有效控制了端部的二次流并使损失在径向均匀化,马赫数等值线与流道中心线正交;同样的边界条件下,无论均匀加载还是后加载叶片,有效的正弯均能使总压恢复系数提高1%以上。     

基于不同原料生物柴油混合燃料的发动机性能研究

对一台TDI柴油机燃用花椒籽、棉籽、棕榈和餐饮废油脂4种不同原料制成的生物柴油(以10%体积比分别与柴油混合制成)的动力性、经济性和排放特性进行了试验研究,探讨了4种生物柴油对发动机性能的影响。研究结果表明:在燃用4种生物柴油时,棕榈油制生物柴油的功率和纯柴油基本一致,其余混合燃料的功率都比纯柴油略有下降;4种混合燃料的油耗与纯柴油基本一致;与纯柴油相比,生物柴油混合燃料的碳烟、CO、HC排放均较低,而NOx排放略高。     

Characteristic Study on High-performance Rotary Type Pulverized Coal Classifier with Bowed-Twisted Moving Blades

为了提高旋转煤粉分离器的性能,提出了一种新型弯扭动叶旋转煤粉分离器,并采用Flu-ent软件对其进行了数值模拟,同时与直叶旋转煤粉分离器的模拟结果进行了比较.结果表明：弯扭动叶旋转煤粉分离器流场分布较均匀,具有较好的分离特性、较低的通风阻力及转子功耗,为旋转煤粉分离器的制造及改造提供了新的选择途径,对分离器分离效率的提高及电厂的节能降耗有重要意义.     

基于CFD混流式水轮机上冠转轮泵结构优化研究

为研究中高水头混流式水轮机上冠转轮泵工作特性及优化可行性,以红山嘴一级电站3号水轮机为例,建立现转轮泵及11种结构优化模型,利用CFD商业软件,基于SST湍流模型对不同结构转轮泵在9种流量工况下展开数值模拟。将上冠流道泄漏水流动特性、主轴密封真空度及转轮泵效率作为研究指标,结果表明：上冠流道泄漏水流动特性依赖于转轮泵的结构类型;减小转轮泵“泵盖高度比”或斜置动泵叶对提高主轴密封真空度均有显著效果(最佳结构可提高66.9%),同时须兼顾其工作效率;额定工况下,转轮泵工作效率较低,建议转轮上冠开设合适的泄水孔补给流量提高其效率;该电站可将泵叶斜置45°、泵盖高度比H_p=0.0543的转轮泵作为最佳改进方案。     

规模化畜禽养殖粪污产沼气特性的半连续试验研究

以半连续厌氧发酵试验为基础,探讨了在15,25,35℃,HRT=36 d和25 d条件下,猪粪、鸡粪和牛粪3种厌氧发酵原料的产气特性。结果表明,3种原料均适宜在温度为35℃,HRT=25 d的条件下厌氧发酵。发酵池容产气率分别为0.87~1.75,0.81~1.26,0.41~0.73 m3/(m3.d);原料TS产气率分别为0.27~0.55,0.25~0.49,0.13~0.23 m3/kg。     

制焦条件对稻秆与大同烟煤共气化特性影响的实验研究

在自行设计搭建的气化实验装置上进行不同制焦条件下稻焦-大同烟煤焦的混合焦样气化特性实验。对比不同工况下气化特性曲线发现:在本实验工况下,稻-煤焦样经机械掺混后的气化特性优于相同工况下浸渍混合后的气化特性;混合后制焦所得焦样气化特性优于先制焦后混合处理所得焦样的气化特性;煤和稻焦热解温度对混焦的气化特性影响不同,热解温度对生物质焦以及随后气化特性的影响大于对煤焦的影响;无论是稻焦还是煤焦,热解时间对混焦的气化特性影响均不明显。通过上述热解条件对稻-煤气化特性的影响,为煤与生物质共气化的工业应用提供指导。     

不同折转角弯曲扩压叶栅性能数值研究及优化设计

通过数值模拟研究不同折转角弯曲扩压叶栅中弯高、弯角对其气动性能影响,利用试验设计和遗传算法实施方案选择和优化设计,给出不同折转角下弯高、弯角最佳匹配范围。结果表明,3种折转角情况下弯高、弯角的最佳匹配规律是不同的,随着扩压叶栅折转角的增大,较小的弯高和弯角匹配将更有效减少气动损失。     

叶片弯曲降低泄漏损失的实验研究

应用拓扑学原理分析了叶顶相对间隙为0．036的涡轮直叶栅与正、反弯叶栅的壁面流谱，发现正弯叶片栅与直叶片、反弯叶片栅吸力面上半叶展的拓扑结构明显不同，探讨了差别形成的机理及其对相对漏气量与总流动损失的影响。     

弯叶片对二次水滴运动特性及水蚀的影响

为探索减轻工业汽轮机末级叶片水蚀的主动控制措施,从气液两相流动的运动特性出发,研究了水滴在级环境下的运动特性与二次水滴侵蚀问题.通过比较静叶不同弯曲设计对二次水滴的影响,得到了弯叶片影响静叶表面水滴运动特性的机理,提出以弯叶片控制二次水滴撞击范围与强度的方法.结果表明:静叶反弯能够减小二次水滴在叶展中部的速度,这一作用对二次水滴在静叶表面的运动也适用;静叶反弯能够增大二次水滴在叶片两端的速度,有利于二次水滴顺利通过动叶栅通道,减少二次水滴对动叶的撞击;静叶反弯通过改变二次水滴速度分布,大幅降低了动叶顶部吸力侧的水蚀程度,静叶反弯25°可使动叶高侵蚀率区域面积减小90%以上.     

斜流泵复合空间导叶结构流场及强度分析

空间导叶对改善斜流泵叶轮出水流场起着重要作用,为探究空间导叶不同结构形式下流场特征及强度计算,基于长短导叶复合结构形式建立三种导叶结构方案,分别进行流场计算和流固耦合分析。结果显示,三种类型复合空间导叶结构中T_2型空间导叶压力较大,T_3型空间导叶压力最小;三种类型复合空间导叶中压力较大区域主要集中在导叶与上盖板连接处的进水口位置,该处受到较强的水流冲击,承受的压力较大;T_1和T_2型复合空间导叶变形整体均呈对称性分布,T_1型复合空间导叶变形最大点主要集中于下盖板进口边以及导叶与上下盖板连接处,且与下盖板连接处应力值较大;T_3型复合空间导叶变形点主要集中于导叶与下盖板连接处,该处变形最为严重。研究结果为斜流泵不同空间导叶结构的设计优化提供参考。     

环形扩压叶栅弯叶片对流场性能的影响

对比研究了直叶片叶栅与弯叶片叶栅吸力面角区和下端壁流场显示的不同表现,发现弯叶片对角区分离流结构影响较大,它对减小端区马蹄涡尺度和减弱横向二次流作用明显。将不同叶栅中三维流向涡（通道涡和集中脱落涡）沿流向截面内的位置与强度作为研究对象,细致地分析了在采用弯叶片前后涡位置和强度的变化,分析表明两种涡的位置受弯叶片影响较大;通道涡沿流向的强度变化受弯叶片影响较为明显,而集中脱落涡强度受弯叶片影响却很小。来流马赫数、叶型折转角和稠度在一定范围内对弯叶片作用有规律性影响：当马赫数为0．7时,最佳弯角弯叶片降低损失7％．而马赫数为0．2时,最佳弯角弯叶片降低损失仅4％。     

低速环形压气机静叶栅采用弯叶片壁面分离流结构的数值分析

使用拓扑结构分析方法对某型压气机静叶栅的直叶片与弯叶片数值计算，对壁面分离流结构进行了分析研究，发现弯叶片对壁面流线拓扑结构和分离流结构影响明显。给出了直叶栅吸力面，下端壁角区流场的拓扑结构，并证明数值计算结果的奇点总数满足环形叶栅壁面（包括叶片表面和上、下端壁表面）拓扑准则。图10参4